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As indústrias cimenteiras são grandes emissoras de dióxido de carbono, $\mathrm{CO}_{2}$.
Uma das estratégias para a redução e valorização do $\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})$ consiste em fazê-lo reagir com di-hidrogénio, $\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})$, formando metano, $\mathrm{CH}_{4}(\mathrm{g})$, e água, $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g})$, o que permite armazenar energia na forma de $\mathrm{CH}_{4}$ (gás natural sintético). A reação pode ser traduzida por
$$\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})+4 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \longrightarrow \mathrm{CH}_{4}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g})$$
Determine a variação de entalpia da reação.
Considere as energias de ligação médias apresentadas na tabela.
Apresente todos os cálculos efetuados.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
$$\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})+4 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{CH}_{4}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g})$$A variação de entalpia trata-se do balanço energético da reação, ou seja, a diferença entre a energia requerida para a quebra das ligações dos reagentes e a energia libertada pela formação das ligações dos produtos de reação.
$$
\begin{aligned}
& \sum E_{\text {reagentes }}=2 \times \mathrm{E}_{(\mathrm{C}=\mathrm{O})}+4 \times \mathrm{E}_{(\mathrm{H}-\mathrm{H})} \\
& \sum E_{\text {reagentes }}=2\times 799+4 \times 436=3342 \mathrm{~kJ} \\
& \sum E_{\text {produtos de reação }}=4 \times \mathrm{E}_{(\mathrm{C}-\mathrm{H})}+2 \times 2 \times \mathrm{E}_{(\mathrm{O}-\mathrm{H})} \\
& \sum E_{\text {produtos de reação }}=4 \times 414+2 \times 2 \times 460=3496 ~\mathrm{kJ} \\\\
& \qquad \begin{array}{c}
\Delta H=\sum E_{\text {reagentes }}-\sum E_{\text {produtos de reação }} \\\\
\Delta H=3342-3496=-154 \mathrm{~kJ}
\end{array}
\end{aligned}
$$
Resposta: $\Delta H=-154 ~\mathrm{kJ}$.
Fonte: Mestre Panda
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